鉬
在高鉻鑄鐵中加鉬可提高γ-fe向α-fe轉(zhuǎn)變時(shí)的形核功,降低轉(zhuǎn)變時(shí)晶格重組速度,使轉(zhuǎn)變?cè)杏诩娱L,降低奧氏體臨界冷卻速率,使基體組織的淬透性提高。
鉬在高鉻鑄鐵中主要以三種方式存在:
與碳結(jié)合形成鉬碳化合物。
溶入鉻碳化合物中。含鉬高鉻鑄鐵的鉻碳化合物中含有一些鉬元素。溶入碳化物的鉬使(fe、cr)7c3的硬度和強(qiáng)度都得到-,相應(yīng)-了材料抗磨性能。
固溶于奧氏體及其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。鉬以置換鉻原子方式固溶于奧氏體及其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。鉬-推遲奧氏體的珠光體轉(zhuǎn)變,使高鉻鑄鐵連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線向右推移,有效提高基體金屬的淬透性。
鉬在高鉻鑄鐵的加入量一般應(yīng)根據(jù)含鉻量、鉻碳比和高鉻鑄鐵件厚度而定。如果含碳量高、鑄件較厚、鑄件冷卻較慢,則應(yīng)加入較多的鉬。
硅
高鉻鑄鐵中的硅既是常存元素,也可視為合金元素。
常存硅元素在高鉻鑄鐵中的作用有以下兩方面:
溶于固相中,對(duì)基體產(chǎn)生固溶強(qiáng)化作用。這種固溶強(qiáng)化作用強(qiáng)于錳、鎳、鉻、鎢、鉬、釩等。硅能-提高奧氏體及其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的彈性-、屈服強(qiáng)度、屈服比、疲勞強(qiáng)度。這些強(qiáng)度性質(zhì)的-,有助于提高材料的抗磨能力。
與鉻與錳相比,硅與氧有較大親和力。在熔煉過程中,硅有-脫氧能力,能防止鐵水氧化。-是它保護(hù)鐵水中含量-的鉻元素,避免鉻過量氧化燒損。
作為合金元素的硅在高鉻鑄鐵中的作用有:
固溶于γ-fe中的硅,影響砂型表面穩(wěn)定性的因素,能減少鉻和碳在γ-fe中的溶解度。亞共晶高鉻鑄鐵中的碳化物含鉻量將會(huì)增加。
硅降低富鉻奧氏體臨界冷卻速率,有利于提高高鉻鑄鐵的淬透性。
硅提高高鉻鑄鐵的ms點(diǎn)。就改變ms的效果而言,硅的能力約為鉬的一倍,因而有助于增加馬氏體轉(zhuǎn)變量,減少鑄態(tài)或淬火后的高鉻鑄鐵中殘余奧氏體量。
硅縮小高鉻鑄鐵共晶反應(yīng)的溫度范圍,砂溫對(duì)樹脂砂的影響,使共晶碳化物變得較為細(xì)小,分布變得較為彌散。
二、要注意制定的生產(chǎn)工藝的正確性及合理性
生產(chǎn)工藝制定的合理與否,直接影響著鑄件的成品率、鑄件和鑄造成本,在制定生產(chǎn)工藝時(shí),主要應(yīng)注意以下幾項(xiàng):
(1)確定合適的終強(qiáng)度
一般地,樹脂砂混制好后,經(jīng)過24小時(shí)左右的自行硬化,便可達(dá)到強(qiáng)度即終強(qiáng)度。由于各企業(yè)的生產(chǎn)條件和生產(chǎn)規(guī)模不同,造成從造型到澆注之間的時(shí)間間隔不一定超過24小時(shí),因此終強(qiáng)度的確定應(yīng)因企業(yè)而定。規(guī)模較小、實(shí)行幾天一爐制的企業(yè),可采用24小時(shí)終強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn);鑄型固化時(shí)間不超過的24小時(shí)的企業(yè),以澆注前所達(dá)到的強(qiáng)度為終強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),在生產(chǎn)中還要克服兩方面的傾向:一方面為-而盲目提高強(qiáng)度,使鑄造成本提高,造成浪費(fèi);另一方面就是為保成本而壓低強(qiáng)度,結(jié)果造成不穩(wěn)、波動(dòng)范圍大,使鑄件受原材料和操作者的影響較大。
(2)確定合適的砂鐵比
自硬樹脂砂由于其強(qiáng)度高、固化后起模、分型面平整,因此其吃砂量比粘土砂的要小,但其砂鐵比也有一定要求。如果鑄造砂鐵比太高,如何提升樹脂砂鑄件緊實(shí)度,生產(chǎn)過程中既浪費(fèi)樹脂和固化劑又會(huì)產(chǎn)生較大的廢砂塊,使再生機(jī)負(fù)擔(dān)加重,脫膜率降低,loi值升高,鑄件產(chǎn)生氣孔的可能性增大;如果砂鐵比太低,澆注時(shí)容易產(chǎn)生跑火,鑄件容易產(chǎn)生變形。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),濱城區(qū)樹脂砂,砂鐵比應(yīng)選擇為2.2~3:1。
(3)確定合適的澆注系統(tǒng)
樹脂砂的熱穩(wěn)定性較差,有資料介紹,樹脂砂中樹脂的加入量在1.4%-1.6%時(shí),其熱穩(wěn)定性,但在一般情況下,樹脂加入量在1.2%左右,因此,澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則為在樹脂的熱穩(wěn)定性時(shí)間內(nèi)-金屬液快速、平穩(wěn)地充滿鑄型型腔,所以,在確定澆注系統(tǒng)時(shí),應(yīng)盡量采用陶瓷管,并使內(nèi)澆口多而分散
(1)合理選擇球墨鑄鐵的化學(xué)成分。在-球化的條件下,盡量減少鑄件的碳化物穩(wěn)定元素含量,-是殘留錳量,使用含稀土量低的球化劑,防止偏析的產(chǎn)生。生產(chǎn)中曾嘗試通過提高碳硅含量的措施來防止反白
口。實(shí)踐證明,單靠提高原鐵液的碳硅含量并不能防止反白口的產(chǎn)生,反而由于硅含量的增大惡化了其他元素的擴(kuò)散條件,加劇了其他元素的偏析趨勢(shì)目前生產(chǎn)中常采用的經(jīng)驗(yàn)值是:對(duì)鐵素體基體的球墨鑄鐵,錳<0.4%,對(duì)珠光體基體的球墨鑄鐵,錳=0.3~0.5%,在-球化的前提下,mg、re越低越好,-是re。球化劑要滿足mg/re>;1的要求
(2)鐵液球化后采用孕育劑或孕育方法,盡量縮短澆注時(shí)間,使鐵液始終處于-的孕育狀態(tài)。
(3)提高中小件的澆注溫度有助于防止反白口的產(chǎn)生。
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